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1、計 算 項 目 及 內 容 主要結果 汕 頭 職 業(yè) 技 術 學 院 機械設計 課程設計任務書 題目： 帶式輸送機傳動裝置的設計 院 系： 汕頭職業(yè)技術學院 專 業(yè)： 機電一體化 班 級： 機電一體化2班 學 號： 姓 名： 謝 少 江

2、 起訖日期： 2010.12.28 指導教師： 蔣燕老師 教研室主任： 審核日期： 汕職院機電系教研室 2010年12月 目錄 第一章 設計任務書………………………………………………3 第二章 傳動方案的擬定…………………………………………4 第三章 電動機的選取計算……

3、…………………………………4 第四章 V帶選擇…………………………………………………7 第五章 齒輪設計…………………………………………………9 第六章 軸的設計…………………………………………………11 第七章 軸承的校核………………………………………………22 第八章 鍵的選擇…………………………………………………23 第九章 聯(lián)軸器的選擇……………………………………………24 第十章 潤滑與密封………………………………………………24 第十一章 設計小節(jié)………………………………………………25 第十二章 參考資料……………………………

4、…………………28 第一章　設計任務書： 一、課程設計題目 工作條件：兩班制，連續(xù)單向運轉，載荷較平緩，室內工作，有粉塵，環(huán)境最高溫度35℃； 使用折舊年限：8年 檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修； 動力來源：電力，三相交流，電壓380/220V； 運輸帶速度允許誤差：±5%； 制造條件及生產批量：一般機械制造，小批量生產 原始數據：第1組：運輸帶拉力F=1.5x103，運輸帶速度V=1.1m/s，卷筒直徑D=220mm。 原始數據 運輸帶拉力F（N） 運輸帶速度V（m/s） 卷筒直徑D（mm） 第2組

5、 １.1 220 二、課程設計內容 １、電動機的選擇與傳動裝置運動和動力參數的計算； ２、傳動零件（如齒輪、帶傳動）的設計； ３、軸的設計； ４、軸承及組合部件設計； ５、鍵聯(lián)接的選擇及校核 ６、箱體、潤滑及附件的設計； ７、裝配圖和零件圖的設計； ８、設計計算說明書的編寫。 三、課程設計的要求 １、減速器裝配圖一張（１號圖紙）； ２、零件工作圖兩張（中間傳動軸零件圖，齒輪零件圖）； ３、設計計算說明書一份（包括總結）； ４、時間：12月28~1月8號。 　　課程設計完成后進行答辯。 第二章　傳動方案的分析與擬定 本設計采用帶傳動和單級圓柱齒輪傳動，傳動見

6、圖如圖２－１。 第三章電動機的選取計算 一、電動機的選?。海妱訖C如何選取：涉及手冊187頁；電動機的各種型號：機械設計手冊167-181頁） 1、選擇電動機類型： 按工作要求選用Y系列全封閉自扇冷式籠型三項異步電動機，電壓380V 2、選擇電動機容量： 運輸帶拉力F=1.5x103，運輸帶速度V=1.1m/s， 工作機所需功率為： = ==1.65kw 傳動裝置的總效率： = V帶傳動效率，深溝球軸承傳動效率（一對），直齒圓柱齒輪傳動效率=0.97，聯(lián)軸器傳動效率=0.99，卷筒傳動效率=0.96.（設計手冊第5頁） ==0.87 電動機輸出功率為： =

7、==1.90kw = 因載荷變化不大，=1.0，=1.90kw，所選電動機額定功率為2.2kw （型號Y112M-6滿足要求，額定功率p=2.2kw，機械設計手冊167頁表12-1） 3、確定電動機轉速： 滾筒軸工作轉速： === V帶傳動比常用范圍為，單級圓柱齒輪減速器傳動比，總傳動比范圍，總傳動比范圍，故電動機轉速范圍：r/min 選擇同步轉速為1000r/min，電動機型號為：Y112M-6，滿載轉速940r/min 總傳動比為： 選?。◣鲃颖龋瑒t（齒輪傳動比） 二、各級轉速計算： 三、傳動裝置的運動和動力參數 電動機： 軸1（高速軸）

8、： 軸2（低速軸）： 軸3（滾筒軸）： 1~3軸各軸的輸出功率和輸出轉矩分別為各軸輸入功率和輸入轉矩乘軸承效率： 將上述參數匯成表格： 軸名 功率P/kw 轉矩T/N.m 轉速 n/（r/min） 傳動比 輸入 輸出 輸入 輸出 電動機 1軸 2軸 滾筒軸 1.824 1.75 1.72 1.90 1.81 1.73 1.70 46.33 174.95 171.95 19.63 45.87 173.20 170.23 940 376 95.53

9、 95.53 2.5 4 1 第四章 V帶選擇（教科書：97頁例7-1） 一、定V帶型號和帶輪直徑： 工作情況系數：由表，（教科書95頁） 計算功率： 選帶型號：選A型 小帶輪直徑：由表，?。ń炭茣?6） 大帶輪直徑： （設）（教科書96頁表7.9，從帶輪基準直徑系列中，選取大帶輪的標準直徑D2=250mm） 大帶輪轉速： 二、計算帶長：（教科書96頁） 0.7（dd1+dd2）< a < 2（dd1+dd2） 初取中心距： 帶長：=1541.73mm （根據教科書公式所求得） 基準長度：由圖，（教科書94頁表7-1）

10、 三、求中心距及包角 中心距： a=500+（Ld-L0）/2=500+（1550-1542）/2=502mm 小輪包角： 四、求帶根數： 帶速： 傳動比： 帶根數：由表7.4，，由表7.6， 由表7.7，，由表7.5， （取Z=4根） 五、求軸上載荷： 張緊力：（教科書97頁） 軸上載荷： 小帶輪 大帶輪 小帶輪包角 直徑 95 250 轉速 940 376 帶型號 A 中心距 502 帶長 1541.72 基準長度 1550 帶速 4

11、.67 傳動比 2.66 帶根數 4 軸上載荷 919.84 第五章 齒輪設計 （結合教科書143頁例9-1進行設計，可按書上的做法簡單設計。注意幾點：1、軟齒面齒輪，齒面硬度小于等于350HBS；2、在硬度的確定上，一般小齒輪硬度應比大齒輪硬度高一些；3、由于軟齒面齒輪其主要失效形式為疲勞點蝕，所以按齒面接觸疲勞強度進行設計，然后校核齒根彎曲疲勞強度）。計算完后，確定齒輪的以下參數教科書146頁表9.6。 由上面可知，小帶輪轉速n1=376r/min,傳遞功率P=1.824kw,傳動比i=2.66. （1） 選擇齒輪材料及精度等級： 小齒輪選用45鋼調質，硬度

12、為220~250HBS，大齒輪選用45鋼正火，硬度為170~210HBS，因為是普通減速器，由表9.2選9級精度。 （2） 按齒面接觸疲勞強度設計 因兩齒面均為鋼質齒輪，可應用公式求出a值，確定有關參數與系數： 轉矩T1 載荷系數K，查表9.4取K=1.1. 齒數和齒寬系數，小齒輪的齒數取為25，則大齒輪齒數=100，選取，許用接觸應力,由圖查得，， 由表查得 故 故 由表9.1取m=1.5mm. 確定中心距 齒寬 經圓整后取，（為了補償安裝誤差，通常使小齒輪齒寬略大

13、一些。） （3） 驗算齒輪彎曲強度 齒形系數 , 許用彎曲應力 由圖查得, 由表查得 故 故 ，因此安全。 （4）齒輪的圓周速度 （由表可知，選9級精度是合適的。） 齒輪1 齒輪2 模數 1.5 1.5 法向壓力角 螺旋角 分度圓直徑 37.5 150 齒頂高 1.5 1.5 齒根高 1.875 1.875 齒頂圓直徑 40.5 153 齒根圓直徑 33.75 146.25 標準中心距 93.57 傳動比 4 第六章 軸的

14、設計（教科書236頁） 一、1軸的設計： 1、選擇軸的材料： 選材為45鋼，調質處理，（教科書230頁，表14.1） 2、估算軸頸： （由表查得C=118~107） 因軸上有鍵槽，故增大5%，，圓整為20mm 3、初選深溝球軸承：6306（機械設計手冊64頁），d=30，D=72，B=19，， 4、軸的結構設計： 根據軸上零件的定位、裝配及軸的工藝性要求，初步確定出軸的結構，如圖6-1-1： 圖6-1-1 ，， () 5、計算齒輪受力： 圓周力：（T1=46330N.mm，Ft1=2T1/d1=2470.93） 徑向力：

15、 受力圖見圖6-1-2： 圖6-1-2 6、計算支撐反力：（FR1’與Fr的距離為47mm，FR2’與FR1’距離為94mm，FQ與FR1’的距離為153.5mm） 水平面反力： 垂直面反力： 水平面（xoy）受力圖：見圖6-1-3 垂直面（xoz）受力圖：見圖6-1-4 圖6-1-3 圖6-1-4 7、畫軸彎矩圖： 水平面彎矩圖：，見圖6-1-5 垂直面彎矩圖：，見圖6-1-6 合成彎矩圖：，見圖6-1-7 圖6-1-5 圖6

16、-1-6 圖6-1-7 8、畫軸扭矩圖 軸受轉距：（在齒輪1上有力矩作用） 轉距圖：，見圖6-1-8 圖6-1-8 9、許用應力： 許用應力值（教科書236頁表14.3）：用插入法由表查得：， 應力校正系數：（因減速器單向運轉，故可認為轉矩脈動循環(huán)變化，取系數a=0.6） 10、畫當量彎矩圖： 當量轉距： 當量彎矩：= 當量彎矩圖：見圖6-1-9 圖6-1-9 11、校核軸頸： 軸頸： （設計此位置齒輪分度圓直徑d=37.5>da’，滿足要求） （設計此位置軸

17、徑d=30>d’，滿足要求） 二、2軸的設計： 1、選擇軸的材料： 選材為，調質處理，（教科書230頁表14.1） 2、估算軸頸： 因軸上有鍵槽，故增大5%，，圓整為30mm 3、初選深溝球軸承：6308，d=40，D=90，B=23，， 4、軸的結構設計： 根據軸上零件的定位、裝配及軸的工藝性要求，初步確定出軸的結構，如圖：6-2-1 圖6-2-1 ，b2=40mm（齒輪2的寬度應比軸頭的寬度大一些，以使定位可靠，所以取軸段長度為38mm）， 3、計算齒輪受力： 圓周力： 徑向力： 受力圖如圖6-2-2

18、 圖6-2-2 4、計算支撐反力：（FR1’與Fr的距離為45.5mm，FR2’與FR1’的距離為84.5mm） 水平面反力： 垂直面反力： 水平面（xoy）受力圖：見圖6-2-3 垂直面（xoz）受力圖：見圖6-2-4 圖6-2-3 圖6-2-4 5、畫軸彎矩圖： 水平面彎矩圖：，見圖6-2-5 垂直面彎矩圖：，見圖6-2-6 合成彎矩圖：，見圖6-2-7 圖6-2-5 圖6-2-6 圖6-2-7 6、畫軸轉矩圖 軸受轉距： 轉距圖：見圖6-

19、2-8 圖6-2-8 7、許用應力 許用應力值（教科書236頁表14.3）：表查得：， 應力校正系數： （因減速器單向運轉，故可認為轉矩脈動循環(huán)變化，取系數a=0.6） 8、畫當量彎矩圖 當量轉距：，見圖 當量彎矩：= 當量彎矩圖：見圖6-2-9 圖6-2-9 9、校核軸頸 軸頸： （設計此位置軸徑d=44>24.50mm，滿足要求） （設計此位置軸徑d=40>24.1mm，滿足要求） 第七章 軸承的校核： 一、1軸軸承的校核： 1、初選軸承型號為6306，其主要參數： 2、計算當量動載荷：

20、 齒輪為圓柱齒輪，軸承不受軸向力。所以， 當量動載荷 軸承1所受徑向力： 軸承2所受徑向力： 只需校核軸承2即可 （因載荷變化不大，工作溫度在以下，查表得） 3、軸承壽命計算： 軸承2的壽命為： 二、2軸軸承校核 1、初選軸承型號為6308，其主要參數： 2、計算當量動載荷： 齒輪為圓柱齒輪，軸承不受軸向力。所以， 當量動載荷 軸承1所受徑向力： 軸承2所受徑向力： （因載荷變化不大，工作溫度在以下，查表得） 3、軸承壽命計算： 軸承的壽命為： 第八章 鍵的選擇

21、 一、1軸上的鍵： 由于軸轂連接為靜連接，因此選用普通平鍵連接，端部類型為雙圓頭平鍵。軸直徑為20mm，軸段長30mm，鍵長，查手冊得：d=17~22mm時，鍵寬b=6mm，鍵高h=6mm 二、2軸上的鍵： 1、與齒輪連接處： 與齒輪連接處為靜連接，因此選用普通平鍵連接，端部類型為雙圓頭平鍵。軸頸為44mm，軸段長48mm,鍵長，查手冊得：d=38~44mm時，鍵寬b=12mm，鍵高h=8mm。 2、與聯(lián)軸器連接處： 與聯(lián)軸器連接處為靜連接，因此選用普通平鍵連接，端部類型為雙圓頭平鍵。軸頸為30mm，軸段長45mm,鍵長，查手冊得：d=30~38mm時，鍵寬b=10mm

22、，鍵高h=8mm。 第九章 聯(lián)軸器的選擇 因軸2轉速不高（），因此選用凸緣聯(lián)軸器。軸頸為d=30mm 選用GY5型聯(lián)軸器。主動端鍵為軸2上的鍵，為A型，從動端選擇鍵為B型，d=32mm，因此選擇的聯(lián)軸器標記為：GY5 聯(lián)軸器（機械設計手冊94頁表8-2） 第十章 潤滑與密封 一、齒輪的潤滑 齒輪采用浸油潤滑。當齒輪圓周速度時，圓柱齒輪浸入油的深度約一個齒高，三分之一齒輪半徑，大齒輪的齒頂到油底面的距離。 二、滾動軸承的潤滑 軸承潤滑采用潤滑脂，潤滑脂的加入量為軸承空隙體積的，采用稠度較小潤滑脂。（教科書221頁，滾動軸承的潤滑。軸承1：dn=30*376=11280m

23、m.r/min<（1.5-2）*100000 軸承2：dn=40*95.53=3821.2mm.r/min<（1.5-2）*100000） 三、潤滑油的選擇 齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置為小型機床齒輪箱，選用L-AN22潤滑油。（機械設計手冊85頁表7-1） 四、密封方法的選取 防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦А? 選用嵌入式端蓋易于調整，內圈采用封油圈進行密封； 油尺處用石棉橡膠紙密封； 視孔蓋處用石棉橡膠紙密封。 第十一章 設計小節(jié) 在本次課程設計作業(yè)的過程中由于在設計方面沒有經驗，所以在設計過程中碰到了不少問題，好在通過聽了老師在

24、課堂上的講解和小組各成員的團結一致，分工解決了不少問題，但在軸的設計方面還是比較薄弱，聯(lián)軸器的選擇，等方面都碰到了困難，這些暴露了我前期在這方面知識掌握不夠和經驗不足，對于我來說收獲最大的是方法和能力，在整個設計過程中，我發(fā)現我們學生在經驗方面十分缺乏，空有理論知識，沒有理性認識，有些東西可能與實際脫節(jié)，總體來說，我覺得像做課程設計這一類型的作業(yè)對我們的幫助還是很大的，它需要我們將學過的相關知識系統(tǒng)地聯(lián)系起來，相當于再次復習，從中暴露出自身的不足，以待改進。 本次課程設計，培養(yǎng)了我綜合應用各課程的理論知識和理論聯(lián)系實際，應用生產實際知識解決工程實際題目的能力，在設計過程中還培養(yǎng)了我們的團隊精

25、神，解決了很久個人無法解決的問題，在今后的學習中我們會更加努力和團結。 但由于時間緊迫和水平能力有限，難免會有些許錯誤，還望老師指導幫忙。 第十二章 參考資料 [1]邱宣懷.機械設計[M].北京：高等教育出版社，1997. [2]何銘新，錢可強.機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2004. [3]吳宗澤，羅圣國.機械設計課程設計手冊[M].北京：高等教育出版社，1992. [4]王大康，盧頌峰.機械設計課程設計[M].北京：北京工業(yè)大學出版社，2000. [5]席偉光，楊光，李波.機械設計課程設計[M].北京：高等教育出版社，2003.

26、

27、 取 取Z=4根 由表

28、 選9級精度 Z1=25 Z2=100 < < =122.76MPa < a=93.75mm

29、 合成彎矩

30、 合成彎矩